Die Erfindung betrifft eine Dichtungsmatte mit zwei aus vorzugsweise synthetischen Textilfasern bestehenden Schichten, nämlich einer Deckschicht und einer Trägerschicht, und einer dazwischen angeordneten Zwischenschicht, die im wesentlichen aus quellfähigem Ton wie Bentonit besteht, wobei Deckschicht und Trägerschicht miteinander verbunden sind.
Derartige Dichtungsmatten sind beispielsweise bekannt aus der DE 37 04 503. Hier wird eine Dichtungsmatte beschrieben, die in der Praxis eine Deckschicht und eine Trägerschicht aus einem mechanisch verfestigten Spinnfaservlies aufweist, wobei beide Schichten miteinander vernadelt sind. Beim Vernadeln werden Faserbündel aus der einen Vliesschicht in die andere Vliesschicht gezogen und dort aufgrund der Materialreibung gehalten. Durch die hindurchgezogenen Faserbündel wird das Bentonitpulver in der Zwischenschicht fixiert, so daß eine Bewegung des Bentonitpulvers innerhalb der Zwischenschicht beim Aufrollen oder beim Verlegen der Dichtungsmatte verhindert wird. Die Vliesstoffe bestehen aus nicht verrottenden Kunststoff-Fasern, vorzugsweise aus Polyolefin-Fasern, welche das Bentonitpulver, vorzugsweise ein aktivierter Natrium-Bentonit, dauerhaft einschließt. Durch die kraftschlüssige Verbindung aufgrund der Vernadelung wird beim Aufquellen des hydrierten Bentonits ein gewisser Quellgegendruck erzeugt, bis die Fasern aus der gegenüberliegenden Schicht herausgezogen sind. Außerdem ermöglicht die Vernadelung eine begrenzte Übertragung von Scherkräften zwischen der Deckschicht und der Trägerschicht, welche allein die Zwischenschicht aus Bentonit nicht zu übertragen vermag.
Eine erhebliche Steigerung der möglichen Scherkraftübertragung und des Quellgegendrucks durch festere Verbindung der Deckschicht mit der Trägerschicht kann durch Vernähen dieser beiden Schichten erzielt werden. Eine derartige Dichtungsmatte ist in der EP 0 536 475 B1 beschrieben. Wiederum sind vorzugsweise Faservliese zur Bildung der Deckschicht und Trägerschicht eingesetzt. Deckschicht und Trägerschicht sind durch eine Vielzahl paralleler Nähte, die etwa einen Abstand von 25 mm zueinander aufweisen, miteinander verbunden. Alternativ kann ohne weiteres beim Vernähen ein anderes Material (Gewirke oder Gewebe) zur Bildung der Deckschicht und/oder Trägerschicht verwendet werden. Die Fixierung des pulver- oder granulatförmigen Bentonits zwischen Deckschicht und Trägerschicht erfolgt bei dieser Ausführungsform der Dichtungsmatte durch die neuartige Verwendung eines Wattevlieses (Aerovlies), welches sehr grobporig ist und in welches das Bentonitpulver eingestreut ist. Das Aerovlies wird mit den beiden äußeren Schichten vernäht, so daß seine Lage zwischen diesen beiden Schichten fixiert ist und auch das in dem Aerovlies gehaltene Bentonitpulver ortsfest eingebunden ist.
Bei den bekannten Dichtungsmatten, bei denen die Bentonitschicht dauerhaft zwischen Deckschicht und Trägerschicht eingefaßt ist, ist es schwierig, eine dichte Überlappung im Randbereich zweier aneinandergrenzender Dichtungsmatten zu erzeugen. Die dichtenden Bentonitschichten sind durch zwei aufeinanderliegende, feuchtigkeitsdurchlässige Textilschichten voneinander getrennt. Um einen Flüssigkeitsdurchtritt durch diese Textilschichten in einer parallel zu den Bentonitschichten verlaufenden Ebene zu reduzieren, wird beim Verlegen der Dichtungsmatten zum Abdichten einer Grundbaustruktur (Deponie, Teich o.ä.) Bentonitpulver auf einen Randstreifen der unten liegenden Dichtungsmatte aufgestreut. Der Randstreifen der angrenzenden Dichtungsmatte wird auf dieses aufgestreute Bentonitpulver gelegt. Die Wirksamkeit der Abdichtung ist bei dieser Verlegetechnik sehr stark von der Sorgfalt bei dem Aufstreuen des Bentonitpulvers und dem Verlegen der Matten abhängig.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtungsmatte zu schaffen, welche beim Verlegen in nebeneinanderliegenden Bahnen mit überlappenden Randbereichen eine erhöhte Randabdichtung bei geringem Arbeitsaufwand gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens einer der seitlichen Randstreifen der Deckschicht und/oder der Trägerschicht einen hohen Anteil wasserlöslicher Fasern enthält, wobei die übrigen Bereiche der Deckschicht und/oder der Trägerschicht nicht wasserlöslich ausgeführt sind.
Durch das erfindungsgemäße Merkmal wird der Randstreifen einer der textilen Außenschichten wasserlöslich und löst sich nach dem Einbau in das Erdreich und dem Durchfeuchten durch Niederschlag, Grundwasser o.ä. weitgehend auf. Hierdurch wird die eingebundene Bentonitschicht freigesetzt und kommt in Kontakt mit der Oberfläche der angrenzenden Dichtungsmatte. Es entsteht zumindest die gleiche Wirkung wie beim Aufstreuen eines Bentonitstreifens auf den Randstreifen der oberen Textilschicht einer Dichtungsmatte, welcher von dem Randstreifen der angrenzenden Dichtungsmatte überdeckt wird. Wird als Träger- oder Deckschicht eine Textilart verwendet, die beim schlüssigen Verbund mit einer darunter- und einer darüberliegenden Bentonitschicht kein Wasser in die Ebene transportieren kann, z.B. flache Bändchengewebe oder Monofil-Gewebe, genügt es, wenn nur eine Textilschicht wasserlösliche Fasern aufweist. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn Bahnen z.B. in Kurvenbereichen nicht exakt parallel zueinander verlegt werden können.
Vorzugsweise werden die Randstreifen der nebeneinander zu verlegenden Dichtungsmatten derart wasserlöslich ausgebildet, daß die aufeinanderliegenden Textilschichten beider Dichtungsmatten im Randbereich wasserlöslich ausgebildet sind. Dies kann einerseits dadurch erzielt werden, daß ein Randstreifen der Deckschicht und der am gegenüberliegenden Rand liegende Randstreifen der textilen Trägerschicht wasserlöslich ausgebildet sind. In diesem Fall werden die nebeneinanderliegenden Textilmatten derart verlegt, daß der Randstreifen der Textilmatte mit der wasserlöslichen Deckschicht unten liegt und der Randstreifen der Textilmatte mit der wasserlöslichen Trägerschicht oben liegt. Auf dem die Oberfläche des untenliegenden Randstreifens bildenden wasserlöslichen Deckschichtabschnitt liegt dann der die Unterfläche des obenliegenden Randstreifens bildende wasserlösliche Trägerschichtabschnitt. Der Überlappungsbereich besteht jetzt aus einer doppelten Bentonitschicht ohne störende Zwischenlage und weist so eine höhere Dichtheit auf als die Basismatte.
Andererseits können wendbare Dichtungsmatten verwendet werden, bei denen Deckschicht und Trägerschicht ähnliche Eigenschaften aufweisen. In diesem Fall ist es möglich, eine dieser beiden Schichten an beiden Längsrändern mit wasserlöslichen Randstreifen zu versehen. Beim Verlegen einer derartigen Textilmatte werden die nebeneinanderliegenden Bahnen jeweils gewendet und derart verlegt, daß in den Überlappungsbereichen die Randstreifen der ersten Dichtungsmatte unten liegen und mit einer wasserlöslichen oberen Textilschicht versehen sind und die Randstreifen der angrenzenden Dichtungsmatten oben liegen, wobei deren untere Textilschichten wasserlöslich ausgebildet sind.
In beiden Fällen lösen sich die gegeneinander anliegenden Textilschichten der überlappenden Randstreifen auf, so daß die dichtenden Bentonitschichten in unmittelbaren Kontakt miteinander kommen und eine durchgehende Dichtungsschicht bilden.
Die Wasserlöslichkeit der Randstreifen der Textilschichten wird vorzugsweise durch die Verwendung wasserlöslicher synthetischer Fasern aus Polyvenylalkohol erzielt. Polyvenylalkohol, auch PVA oder PVAL bezeichnet, ist ein Kunststoff, der in Wasser unter Bildung einer viskosen Lösung leicht löslich ist.
Vorzugsweise beträgt der Anteil wasserlöslicher Fasern in den Randstreifen mindestens 40%. Bei der Auflösung dieses Faseranteils verbleiben im Randstreifen lediglich ungebundene Einzelfasern, die ein Heraustreten der von der Textilschicht verdeckten Bentonitschicht nicht wesentlich behindern. Bei einer Breite der Dichtungsmatte von mindestens 3 m, vorzugsweise 4 bis 6 m, beträgt die Breite des Randstreifens zwischen 5 und 20 cm, vorzugsweise 8 bis 15 cm. Die Dicke der beiden Faservliesschichten und die Dicke der Bentonit-Zwischenschicht liegt bei den vorbekannten Dichtungsmatten zwischen 2 und 5 mm.
Bei der Verwendung eines Faservlieses als Deckschicht oder Trägerschicht sollen mindestens 40% wasserlösliche Fasern in die Randstreifen dieses Vlieses eingemischt werden. Wird der wasserlösliche Randstreifen bei einer Textilschicht verwirklicht, welche auf einer Textilmaschine mit Kettfäden erstellt wird, z.B. bei einer Webware oder Kettenwirkware, so kann der wasserlösliche Randstreifen durch die Verwendung wasserlöslicher Kettfäden ausgebildet werden.
Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung. Die Zeichnungen zeigen in
Es ist darauf zu achten, daß die Darstellungen in den Zeichnungen nur schematisch und wegen einer besseren Übersichtlichkeit nicht maßstabsgetreu sind. Insbesondere sind die einzelnen Schichten der Dichtungsmatte in den Zeichnungen dicker als bei den tatsächlichen Erzeugnissen dargestellt.
Die in den Fig. 1 und 2 erkennbare Dichtungsmatte kann einen Aufbau gemäß den Beschreibungen der zum Stand der Technik genannten Druckschriften DE 37 04 503 C2 oder EP 0 536 475 B1 haben. Sie besteht aus einer textilen Deckschicht 1 und einer textilen Trägerschicht 2, jeweils aus einem Vliesstoff, einer Webware oder einer Wirkware. Zwischen den beiden textilen Schichten ist eine Zwischenschicht 3 eingebunden, welche im wesentlichen von einem quellfähigen Bentonitpulver gebildet wird. Deckschicht 1 und Trägerschicht 2 sind fest miteinander verbunden (z. B. vernäht oder vernadelt).
Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform sind die Randstreifen 4 einer der beiden textilen Schichten, nämlich diejenigen der als Deckschicht 1 bezeichneten Schicht, mit einem hohen Anteil wasserlöslicher Fasern versehen. Die wasserlöslichen Randstreifen 4 sind in den Zeichnungen durch eine gestrichelte Schraffur gekennzeichnet.
In der Fig. 2 ist zu erkennen, wie die in Fig. 1 dargestellte Dichtungsmatte zu verlegen ist. Eine erste Dichtungsmatte wird mit der Deckschicht 1 nach oben verlegt, so daß auch die wasserlöslichen Randstreifen 4 dieser Deckschicht 1 nach oben weisen. Anschließend werden die links und rechts der ersten, mittleren Dichtungsmatten-Bahn angrenzenden Bahnen mit überlappenden Randstreifen 4 verlegt. Diese Bahnen werden vor dem Verlegen gewendet, so daß die Deckschicht 1 nach unten weist. Bei der fertig verlegten, aus mehreren Bahnen der Dichtungsmatte bestehenden Dichtungsschicht liegen somit jeweils die wasserlöslichen Randstreifen 4 der textilen Deckschichten 1 aufeinander. Ein derartiges Wenden der Dichtungsmatte zur Erzeugung der unterschiedlichen Bahnen ist selbstverständlich nur möglich, wenn die textile Deckschicht 1 und die textile Trägerschicht 2 ähnliche Eigenschaften aufweisen, so daß ihre Lage im eingebauten Zustand beliebig gewählt werden kann.
Um zu gewährleisten, daß beim Einbau die wasserlöslichen Randstreifen 4 zuverlässig aufeinandergelegt werden, kann die wasserlösliche Faser oder das wasserlösliche Garn eingefärbt werden, so daß sich diese Randstreifen optisch von den nicht löslichen Bereichen der Textilschichten unterscheiden.
Die Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Dichtungsmatte. Es sind eine mittlere Dichtungsmatte sowie die Randbereiche der beiden angrenzenden Dichtungsmatten dargestellt. An dem rechten Rand der mittleren Dichtungsmatte ist der Randstreifen 4 der obenliegenden Deckschicht 1 mit wasserlöslichen Fasern versehen. An dem linken Rand der mittleren Dichtungsmatte ist der Randstreifen 4' der untenliegenden Trägerschicht 2 mit wasserlöslichen Fasern versehen. Die Randstreifen 4,4' werden beim Verlegen mehrerer Bahnen der Dichtungsmatte nebeneinander jeweils direkt aufeinandergelegt, so daß im Überlappungsbereich der Randstreifen der linken Dichtungsmatte unten und der Randstreifen der rechten Dichtungsmatte oben liegt. Die in der schematischen Zeichnung dargestellte treppenartige Lage der Dichtungsmatten wird sich aufgrund der flexiblen Struktur und der im Vergleich zu ihrer Dicke sehr großen Breite der Dichtungsmatte in der Praxis selbstverständlich nicht ergeben. Die Dichtungsmatten werden beim Verlegen der Kontur der Unterlage folgen und neben den überlappenden Randstreifen 4,4' flach auf dem Untergrund aufliegen.
Nach dem Einbau der trockenen Dichtungsmatten in das Erdreich lösen sich mit der Zeit die wasserlöslichen Fasern der Randstreifen 4 auf, und die Zwischenschichten 3 aus Bentonit werden freigelegt, so daß sie aneinandergrenzen, wie in Fig. 4 dargestellt. Auf diese Weise wird eine durchgehende Schicht aus dichtendem quellfähigem Bentonit erzeugt, die gegenüber dem Erdreich nach oben und nach unten durch textile Außenschichten geschützt ist. Um die Bentonitschicht besser zu schützen, kann der Überlappungsbereich vergrößert werden, so daß ein kurzer Abschnitt (5 bis 10 cm) des freien Mattenrandes jeder der überlappenden Dichtungsmatten auf einem Bereich der angrenzenden Dichtungsmatte ohne wasserlösliche Fasern aufliegt. Wie Fig. 4 zeigt, ist der Überlappungsbereich dann nach dem Auflösen der wasserlöslichen Fasern durch die auf den unlöslichen Bereichen aufliegenden Endabschnitte der Mattenränder weitgehend abgeschlossen und es besteht nicht die Gefahr des Ausdrückens oder Ausquetschens des Bentonits aus dem Überlappungsbereich.